JP4640909B2 - Production of high-strength steel articles by controlling inclusions during melting - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高張力鋼製物品の製造に関し、より具体的には、溶融中及びそれより後の最終物品におけるアルミニウム−酸素ベースの含有量の制御に関する。
【0002】
【従来の技術】
航空機用ガスタービン(ジェット)エンジンにおいては、空気は、エンジンの前部に引き込まれ、軸流圧縮機によって加圧され、燃料と混合される。混合気が燃焼され、その結果生じる高温燃焼ガスは、軸流タービンを通過する。ガス流は、タービンブレードの翼型部分に接触することによってタービンを回転させ、タービンが次に出力を圧縮機に与える。高温の排気ガスがエンジンの後方から噴出し、該エンジン及び航空機を前方に駆動する。
【0003】
圧縮機及びタービンの様々な段、及びターボファンが設けられる場合には該ターボファンが、ガスタービンエンジンの中心線に沿って延びるシャフト及びシャフトセグメント上に取付けられ、それらによって互いに連結される。シャフトの幾つかは高張力鋼製である。これらのシャフトは優れた強度を有する必要があるが、同時に重要なことには、シャフトにかかる様々な形態の負荷のために、それらが捩じれのもとでの低サイクル疲労寿命に優れていなければならない。
【0004】
従来は、シャフトは、窒化チタン析出物を含むマレージング鋼により製造されていた。これらの析出物が低サイクル捩じれ疲労寿命に限界をもたらすということが研究により示された後には、高張力低チタンのマレージング鋼の系列が開発された。これらの鋼は、前世代の鋼におけるチタン添加に代えて、約0.5重量パーセントから約1.3重量パーセントまでのオーダのアルミニウムを添加することによって強化されている。これらの高アルミニウム鋼は、特許文献1に記載されており、本特許の開示内容は参考文献として本明細書に組入れられる。この特許文献1に記載の鋼は、大幅に改良されたシャフトの疲労寿命をもたらす。
【0005】
【特許文献1】
米国特許第5,393,488号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしなお、改良の余地は残る。強度、耐久性及びその他の鋼特性に悪影響を与えることなく、かつ処理パラメータに大きな変更を必要とすることなく、特許文献1に記載の鋼の疲労寿命をさらに増大させることが、継続的な要請である。
本発明はこの要請を満たし、さらに関連する利点を提供するものである。
【0007】
本発明は、特許文献1に記載の鋼のような高アルミニウム鋼のための改良された溶融及び鋳造の技術を提供する。新しい手法は、アルミニウム−酸素組成に基づく含有物クラスタの存在を減らす。このようなクラスタは、それが存在する場合には、疲労破壊の発生部位として働くことになる。鋼の他の所望の機械的特性は、本発明の技術によって悪影響を受けることはない。本発明の手法によって生成される鋼は、ガスタービンエンジン用のシャフトとしての用途があり、同様に他の用途も見出される。
【0008】
【課題を解決するための手段】
鋼製物品を製造する方法は、10重量%から18重量%までのニッケル、8重量%から16重量%までのコバルト、1重量%から5重量%までのモリブデン、0.5重量%より少ないアルミニウム、及び1重量%から3重量%までのクロムを有する鉄基合金を準備し、その後で真空炉においてこの合金を溶融して溶融物にし、その後で溶融物に重量比で200ppmより多い量の第1添加量のカルシウムを加え、その後で溶融物にアルミニウムを加え、溶融物のアルミニウム含有量を.5重量パーセントより多いアルミニウム含有量になるまで増加し、その後で溶融物を鋳造して鋳物にする段階を含む。
【0009】
最初に準備される鉄基合金は、好ましい溶融手順に用いるため、アルミニウム含有量が望ましくは約0.5重量パーセントより少なく、好ましくは、約0.1重量パーセントより少ない。1つの実施形態において、準備される鉄基合金は、約10重量パーセントから約18重量パーセントまでのニッケル、約8重量パーセントから約16重量パーセントまでのコバルト、約1重量パーセントから約5重量パーセントまでのモリブデン、約0.5重量パーセントより少ない(好ましくは約0.1重量パーセントより少ない)アルミニウム、及び約1重量パーセントから約3重量パーセントまでのクロムを含み、残部が鉄及び他の少量の成分を有するものである。アルミニウムの添加は、望ましくは、約0.5重量パーセントから約1.3重量パーセントになるまで溶融物のアルミニウム含有量を増加させるものである。1つの実施形態において、最終的な鋳物は、望ましくは、約10重量パーセントから約18重量パーセントまでのニッケル、約8重量パーセントから約16重量パーセントまでのコバルト、約1重量パーセントから約5重量パーセントまでのモリブデン、約0.5重量パーセントから約1.3重量パーセントまでのアルミニウム、約1重量パーセントから約3重量パーセントまでのクロム、約0.3重量パーセントまでの炭素、約0.1重量パーセントより少ないチタンを含み、残部が鉄及び他の少量の成分を有する。
【0010】
通常の場合において、最初に準備される鉄基合金は、比較的高い炭素含有量、通常は約0.3重量パーセントより多い炭素含有量を有する。最初に準備された鉄基合金を真空炉内において溶融させ、圧力を徐々に減らし、その間に炭素−酸素の化学反応(「炭素沸騰」と呼ばれる)が起こり、重量比で10ppmより少ない値になるまで溶融物の酸素含有量が減らされるようにすることが好ましい。次に、好ましくは、重量比で約200ppmより多い量の第1添加カルシウムが加えられる。任意ではあるが好ましいこととして、アルミニウムを加える段階と同時に、望ましくは重量比で約100から約200ppmの量の第2添加カルシウムを溶融物に加える付加的段階が実行される。任意ではあるが好ましいこととして、アルミニウムを加える段階の後でかつ鋳造段階の前に、望ましくは重量比で約50から約150ppmの量の第3添加カルシウムを溶融物に加える付加的段階が実行される。カルシウム添加は、好ましくはNiCaなどの合金形態で行われる。アルミニウム−酸素ベースのクラスタ化された含有物は、それらが存在する場合には、鋼製物品の低サイクル疲労性能を損なうことになるが、カルシウム添加は、カルシウム添加がない場合にクラスタ化された含有物が形成されることになる期間中に、溶融物を還元し、このクラスタ化された含有物の形成の機会を減少させる。
【0011】
本発明の鋼は、通常は鋳物のままの状態で用いられることはなく、一般的には機械加工される(機械加工及び/又は加熱機械加工処理を含む)。最も関心のある用途として、鋳物は機械加工されてガスタービンエンジンのシャフトにされる。
【0012】
好ましい実施形態において、鋼製物品を製造するための方法は、炭素含有量が約0.3重量パーセントより多く、アルミニウム含有量が約0.1重量パーセントより少ない鉄基合金を準備し、その後で真空炉において合金を溶融して溶融物にする段階を含む。合金を溶融する段階は、真空炉内の圧力を徐々に減らし溶融物に炭素沸騰を生じさせることを含み、それによって溶融物の酸素含有量を、重量比で約10ppmより少ない値になるまで減らす。その後で、重量比で約200ppmより多い量の第1添加カルシウムが、溶融物に加えられる。この方法はさらに、その後で、同時に、アルミニウムを溶融物に加えて、溶融物のアルミニウム含有量を約0.5重量パーセントより多い値になるまで増加させ、重量比で約100から約200ppmの量の第2添加カルシウムを溶融物に加えることを含む。その後で、好ましくは重量比で約50から約150ppmの量の第3添加カルシウムを溶融物に加えることが好ましい。このカルシウム添加の表示した量は、典型的な事例のものである。添加量は、溶融物内に実際に存在する酸素量に基づいて、必要に応じて変更することができ、この酸素量は、通常のリアルタイム技術によって容易に測定することができる。実施可能な他の化学酸化剤を、カルシウムの代りに用いることができる。溶融物はその後で鋳造され、その鋳物が機械加工される。本明細書のいずれかの箇所で述べられる適合性のある特徴は、本実施形態に適用可能である。
【0013】
別の実施形態において、鋼製物品を製造するための方法は、アルミニウム含有量が約0.5重量パーセントより少ない鉄基合金を溶融し、その間に、溶融物の酸素含有量を重量比で約10ppmより少ない値になるまで減らす段階を含む。酸素含有量を減らす段階は、カルシウムなどの還元剤を溶融物に加える段階を含む。アルミニウムが溶融物に加えられ、溶融物のアルミニウム含有量が約0.5重量パーセントより多いアルミニウム含有量になるまで増加させられ、その後で溶融物が鋳造され鋳物にされる。溶融物は、最初は、アルミニウム含有量が約0.1重量パーセントより少なく、炭素含有量が約0.3重量パーセントより多いことが好ましい。本明細書のいずれかの箇所で述べられる適合性のある特徴は、本実施形態に適用可能である。
【0014】
特許文献1に記載の組成は、鋼のチタン含有量を減らし、そのことにより窒化チタン含有物の存在を減らすことによって、鋼の低サイクル疲労の寿命に対する大きな改良が達成された。これらの含有物が疲労破壊発生の原因となることが観察された。特許文献1に記載の鋼は、鋼にとって比較的量の大きい約0.5重量パーセントから約1.3重量パーセントのオーダのアルミニウムの添加によって強化されている。この高アルミニウム鋼及び同様な鋼により鋳造及び加工された最終物品における疲労破壊が、アルミニウム−酸素ベースのクラスタ化された含有物(時として「ラフト」と呼ばれる)で始まることを、本発明者らは見出した。これらアルミニウム−酸素ベースのクラスタは、溶融する手法にまで立ち返って追跡された。高アルミニウム鋼合金が鋳造に先立って溶融されるときに、アルミニウムは、溶融された鋼においてアルミニウム−酸素ベースの含有物クラスタを形成する。これらの含有物クラスタは、鋳物内に残存し、次に機械加工された最終製品内に残存して早期の疲労破壊に至る。
【0015】
この問題を緩和する可能性がある手法の1つは、鋳造する直前にカルシウムを高アルミニウム鋼の溶融物に加えることである。しかしながら、本研究が示したのは、鋳造する直前の高アルミニウム溶融物へのカルシウム添加が、最終製品におけるアルミニウム−酸素ベース含有物の存在を回避するには十分でないということであった。
【0016】
むしろ、含有物の問題は、最初に比較的低アルミニウム含有量の溶融物を準備し、次に残りのアルミニウム添加に先立ってカルシウムを加え、アルミニウム含有量を最終生成物における所望量、典型的には約0.5重量パーセントから約1.3重量パーセントになるまでにすることによって、大幅に減らすことができることが見出された。任意ではあるが好ましいこととして、アルミニウム添加と同時にカルシウムを同様に加える。溶融物において高められたカルシウム含有量は、アルミニウム−酸素ベースのクラスタになるのに使われる遊離酸素を減らす。カルシウムは、溶融物内において遊離酸素と反応して生成物を形成し、酸素が酸化カルシウム及び/又はアルミン酸カルシウムなどになり、もはや遊離状態ではなくなる。アルミニウムを加えた後に、さらに任意でカルシウムを加えて、鋳造する前の溶融物の処理中に溶融物内に導入される可能性がある酸素と反応させることができる。最終製品では、アルミニウム−酸素ベースのクラスタの濃度が減少する。機能的にカルシウムと同等の還元剤を同様に用いてもよい。
【0017】
鋼から生成された最終物品の改良された低サイクル疲労寿命は、この手法の変更がもたらした結果である。本発明の他の特徴及び利点は、本発明の原理を例示的に示す添付図面と関連してなされる好ましい実施形態の以下のより詳細な説明から明らかとなろう。しかしながら、本発明の技術的範囲は、この好ましい実施形態に限定されるものではない。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の手法によって製造できる鋼製物品20の例を示す。物品20は、好ましくはガスタービンエンジンにおいて用いられるシャフトである。しかしながら、本発明の使用はこの物品に限定されるものではない。
【0019】
図2は、本発明を実施するための好ましい手法を構成するブロック図を示す。
符号30に示すように、鉄基合金が準備される。鉄基合金は他のいずれの成分よりも多量の鉄を有する。鉄基合金は、約0.5重量パーセントより少ない、好ましくは約0.1重量パーセントより少ない比較的少量で存在するアルミニウムを含有する。他の成分が通常は存在する。好ましい形態において、鉄基合金は、約10重量パーセントから約18重量パーセントまでのニッケル、約8重量パーセントから約16重量パーセントまでのコバルト、約1重量パーセントから約5重量パーセントまでのモリブデン、約0.5重量パーセントより少ないアルミニウム、及び約1重量パーセントから約3重量パーセントまでのクロムを有する。炭素は、通常、最初に準備される鉄基合金に約0.3重量パーセントより多い量で存在し、炭素含有量は、以下に説明されるように溶融の過程において減らされる。チタンは、仮に存在するとしても約0.1重量パーセントより少ない量である。組成の残りは、鉄と、可能性として意図的に存在する他の成分と、不純物である。(ここで全組成は、別に述べられていない場合には重量パーセントである)。
【0020】
符号32で示すように、その後で合金が溶融される。溶融は、好ましくは、最終的に約50マイクロメートル圧より低い値に達する圧力で、真空炉において達成される。最も好ましい真空炉は、酸化アルミニウム又は酸化マグネシウム製のルツボを用いる真空誘導溶融炉である。
【0021】
図2の符号34に示すように、溶融過程は、溶融物の遊離酸素含有量を低い水準にまで減らし、その結果、アルミニウム−酸素ベースのクラスタ化された有害な含有物を形成するアルミニウムと反応可能な遊離酸素がほとんどなくなる。好ましい本発明の手法において、遊離酸素含有量は2つの主要なメカニズムによって減らされる。第1に、真空チャンバにおける圧力が減らされた際に、炭素と遊離酸素とが共に化学反応をしてガス状の二酸化炭素と一酸化炭素になり、それらが溶融物から泡立つことになる。この反応及び泡立ちは、攪拌状態のものであり、「炭素沸騰」という表現が用いられる。炭素沸騰は、アルミニウム含有量があまりに高すぎる場合には感知できるほどには発生せず、このために、最初に準備される溶融物のアルミニウム含有量は、好ましくは約0.1重量パーセントより少ない。しかしながら、他の酸素還元技術が溶融の最初の段階において用いられる場合には、より高いアルミニウム含有量であってもよい。溶融物の遊離酸素含有量は、段階34の最後に重量比で約10ppmより低くなることが好ましい。
【0022】
図2の符号36に示すように、第1添加の化学還元剤、好ましくはカルシウムが加えられ、溶融物の酸素含有量をなお一層減らす。カルシウム添加は、好ましくは、重量比で約200ppmより多い量であり、過剰なカルシウムが選択され、溶融物おける遊離酸素の実質的に全てと反応し結合する。結果的に溶融物に元素状態のカルシウムが存在するようになる実施可能ないずれの形態ででも、カルシウムを加えることができる。本発明の手法を開発する際に、NiCaがカルシウム源として用いられた。
【0023】
符号38に示すように、アルミニウムは、その後で合金の最終的な所望アルミニウム含有量になるまで溶融物に加えられる。鋳造される合金の好ましいアルミニウム含有量は、約0.5重量パーセントから約1.3重量パーセントまでである。溶融物の他の成分の化学組成は、溶融工程中に実行される化学分析に基づき、この時点で同様にそれらの所望最終値に調整されることができる。
【0024】
好ましくは、第2添加の化学酸化剤として最も好ましいカルシウムが、段階38におけるアルミニウム添加と同時に、溶融物に加えられる。第2添加カルシウムは、好ましくは、重量比で約100から約200ppmまでである。
【0025】
段階38のアルミニウム添加に先立つ段階36の第1添加カルシウム及び段階38において同時に行う第2添加カルシウムは、溶融物において化学還元剤を与えることであり、それらは、溶融物に存在する遊離酸素と化学反応し、酸化カルシウム又はアルミン酸カルシウムなどの化合物となる。これらの化合物はクラスタ化されにくい。段階38において加えられた過剰アルミニウムと反応し、クラスタ化しやすいアルミニウム−酸素ベースの種を形成し、最終的に最終鋳物製品において望ましくないクラスタ化された含有物を生成することになる遊離酸素は、もはや存在しなくなる。本発明の処理手法がない場合には、こうしたアルミニウム−酸素ベースのクラスタが形成され、最終製品における含有物となる。この含有物は早期の疲労破壊の発生部位として働くことになる。
【0026】
遊離酸素は、真空溶融炉の真空状態の下で、またその後に続く鋳造工程中においてさえ、溶融物に拡散する傾向にあり、アルミニウム−酸素クラスタの形成に至る可能性がある。従って、図2の段階40に示すように、段階38においてアルミニウムがその最終値に調節された後で、段階42の鋳造工程前又はその間で、溶融物に第3添加カルシウムを加え、存在する如何なる遊離酸素とも化学反応させることが好ましい。第3添加カルシウムは、好ましくは重量比で約50から約150ppmまでの量であり、最も好ましいのは重量比で約100ppmの量である。
【0027】
符号42に示すように、その後で溶融物は鋳造され凝固される。実施可能な固定の型又は連続鋳造工程のいずれをも用いことができる。
【0028】
好ましい合金は、鋳物のままの形態で用いられることのない鍛造合金である。
むしろ、符号44に示すように、鋳物は図1のシャフト20のように最終的な所望形状に機械加工される。機械加工44は、室温での加工、より高温での加工、又は加熱機械加工処理を含むことができる。熱処理は、必要に応じて用いることができる。より好ましい鋳物合金の加工手法のそれ以上の詳細は、米国特許第5,393,488号に見出される。本発明の手法の利点は、物品を生成するための従来手法におけるのと同じ機械加工処理を、本手法においても用いることができるということである。
【0029】
図3及び図4は、物品20の理想の微細組織である。図3の微細組織は、本発明により生成され、第1添加カルシウム36が加えられた材料についてものである。図4の微細組織は、アルミニウム添加38に先立つ第1添加カルシウム38なしで生成された材料についてのものであり、本発明の技術的範囲内に含まれない生成物を示す。図4のこの材料においては、微細組織全体に拡散する含有物として作用するアルミニウム−酸素ベースのクラスタ24がある。これらのクラスタ24は極めて大きく、各々が典型的には微細組織において数百平方ミクロンの平面面積を有する。大きいクラスタ24は、疲労ひび割れ発生の原因として、特に最終製品における低サイクル疲労のひび割れ発生の原因として働く可能性がある。対照的に図3の微細組織においては、微粒子26が存在し、微細組織全体に分布される。微粒子26は、ひび割れの発生部位として作用することによって最終製品の低サイクル疲労特性に強い悪影響を与えるほどの十分な大きさまでにクラスタ化されていない。
【0030】
本発明の手法は実際に実施された。カルシウム添加が有る場合とカルシウム添加が無い場合との本物品に対する比較テストの結果が、図5に示される。カルシウム添加を用いる本発明の手法は、一般的に優れており、特にグラフ左手に向かう重要な低サイクル疲労領域において、より優れた疲労結果を達成する。
【0031】
本発明の特定実施形態を例示の目的のために詳細に説明してきたが、様々な修正及び改良を、本発明の技術思想及び技術的範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、特許請求の範囲による以外では限定されることはない。
【0032】
特許請求の範囲において示される参照符号は、本発明の技術的範囲を制限するためのものではなく、それらを容易に理解するためのものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の鋼製シャフトの斜視図。
【図2】 本発明を実施するための手法のブロックフロー図。
【図3】 図2の手法により準備された鋼の理想の微細組織。
【図4】 アルミニウム添加前にカルシウム添加をしていない、図3に示すものと同様の組成の鋼の理想の微細組織。
【図5】 カルシウム添加がある場合と無い場合とについての、低サイクル疲労における破壊までのサイクル関数としての交互の擬似応力グラフ。
【符号の説明】
20 鋼製物品(シャフト)
24 クラスタ
26 微粒子
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to the manufacture of high strength steel articles, and more particularly to the control of aluminum-oxygen based content in the final article during and after melting.
[0002]
[Prior art]
In an aircraft gas turbine (jet) engine, air is drawn into the front of the engine, pressurized by an axial compressor, and mixed with fuel. The mixture is combusted and the resulting hot combustion gas passes through the axial turbine. The gas stream rotates the turbine by contacting the airfoil portion of the turbine blade, which in turn provides output to the compressor. Hot exhaust gas is ejected from the rear of the engine, driving the engine and aircraft forward.
[0003]
Various stages of the compressor and turbine, and if provided, are mounted on shafts and shaft segments that extend along the centerline of the gas turbine engine and are connected together. Some of the shafts are made of high strength steel. These shafts need to have excellent strength, but at the same time, importantly, because of the various forms of loading on the shafts, they must have excellent low cycle fatigue life under torsion. Don't be.
[0004]
Traditionally, shafts have been manufactured from maraging steel containing titanium nitride precipitates. After studies have shown that these precipitates limit the low cycle torsional fatigue life, a series of high strength, low titanium maraging steels has been developed. These steels are strengthened by adding about 0.5 weight percent to about 1.3 weight percent of aluminum in place of the titanium addition in the previous generation steel. These high aluminum steels are described in Patent Document 1, and the disclosure of this patent is incorporated herein by reference. The steel described in this document provides a significantly improved shaft fatigue life.
[0005]
[Patent Document 1]
US Pat. No. 5,393,488
[Problems to be solved by the invention]
However, there is still room for improvement. There is a continuing need to further increase the fatigue life of the steel described in Patent Document 1 without adversely affecting strength, durability and other steel properties, and without requiring significant changes in processing parameters. It is.
The present invention fulfills this need and provides further related advantages.
[0007]
The present invention provides an improved melting and casting technique for high aluminum steels such as those described in US Pat. The new approach reduces the presence of inclusion clusters based on the aluminum-oxygen composition. Such a cluster, when it exists, will serve as a fatigue failure occurrence site. Other desired mechanical properties of the steel are not adversely affected by the technique of the present invention. Steel produced by the techniques of the present invention has application as a shaft for gas turbine engines, and other applications are found as well.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The method for producing steel articles is 10% to 18% nickel, 8% to 16% cobalt, 1% to 5% molybdenum, less than 0.5% aluminum. And an iron-base alloy having from 1% to 3% by weight of chromium , after which the alloy is melted into a melt in a vacuum furnace , after which the melt is added to a melt in an amount greater than 200 ppm by weight. addition of calcium in 1 amount, then aluminum was added to the melt, the aluminum content of the melt 0. Increasing to an aluminum content greater than 5 weight percent, and then casting the melt into a casting.
[0009]
The initially prepared iron-based alloy has an aluminum content that is desirably less than about 0.5 weight percent, and preferably less than about 0.1 weight percent, for use in the preferred melting procedure. In one embodiment, the prepared iron-base alloy comprises from about 10 weight percent to about 18 weight percent nickel, from about 8 weight percent to about 16 weight percent cobalt, from about 1 weight percent to about 5 weight percent. Molybdenum, less than about 0.5 weight percent (preferably less than about 0.1 weight percent) aluminum, and about 1 weight percent to about 3 weight percent chromium with the balance being iron and other minor components It is what has. The addition of aluminum desirably increases the aluminum content of the melt from about 0.5 weight percent to about 1.3 weight percent. In one embodiment, the final casting desirably includes from about 10 weight percent to about 18 weight percent nickel, from about 8 weight percent to about 16 weight percent cobalt, from about 1 weight percent to about 5 weight percent. About 0.5 weight percent to about 1.3 weight percent aluminum, about 1 weight percent to about 3 weight percent chromium, about 0.3 weight percent carbon, about 0.1 weight percent Contains less titanium with the balance having iron and other minor components.
[0010]
In the normal case, the initially prepared iron-base alloy has a relatively high carbon content, usually greater than about 0.3 weight percent. The initially prepared iron-based alloy is melted in a vacuum furnace and the pressure is gradually reduced, during which a carbon-oxygen chemical reaction (called “carbon boiling”) takes place, resulting in a weight ratio of less than 10 ppm. It is preferable that the oxygen content of the melt is reduced. Next, preferably, the first added calcium in an amount greater than about 200 ppm by weight is added. Optionally but preferably, at the same time as adding the aluminum, an additional step is performed in which the second added calcium is added to the melt, desirably in an amount of about 100 to about 200 ppm by weight. Optionally but preferably, an additional step is performed after the step of adding aluminum and prior to the casting step, preferably adding a third added calcium in an amount of about 50 to about 150 ppm by weight to the melt. The The calcium addition is preferably performed in the form of an alloy such as NiCa. Aluminum-oxygen based clustered inclusions, when they are present, will impair the low cycle fatigue performance of steel articles, but calcium addition was clustered in the absence of calcium addition. During the period in which inclusions are to be formed, the melt is reduced, reducing the chance of formation of this clustered inclusion.
[0011]
The steel of the present invention is usually not used in the as-cast state and is generally machined (including machining and / or heat machining). As the most interesting application, castings are machined into gas turbine engine shafts.
[0012]
In a preferred embodiment, a method for manufacturing a steel article comprises providing an iron-based alloy having a carbon content greater than about 0.3 weight percent and an aluminum content less than about 0.1 weight percent, after which Melting the alloy into a melt in a vacuum furnace. Melting the alloy includes gradually reducing the pressure in the vacuum furnace to cause carbon boiling in the melt, thereby reducing the oxygen content of the melt to a value less than about 10 ppm by weight. . Thereafter, a first added calcium in an amount greater than about 200 ppm by weight is added to the melt. The method further includes simultaneously adding aluminum to the melt to increase the aluminum content of the melt to a value greater than about 0.5 weight percent, in an amount of about 100 to about 200 ppm by weight. Adding the second added calcium to the melt. Thereafter, it is preferred to add the third added calcium to the melt, preferably in an amount of about 50 to about 150 ppm by weight. The indicated amount of calcium addition is that of a typical case. The amount added can be varied as needed based on the amount of oxygen actually present in the melt, and this amount of oxygen can be readily measured by conventional real-time techniques. Other possible chemical oxidants can be used in place of calcium. The melt is then cast and the casting is machined. Compatible features described anywhere in this specification are applicable to this embodiment.
[0013]
In another embodiment, a method for manufacturing a steel article melts an iron-based alloy having an aluminum content of less than about 0.5 weight percent, while the oxygen content of the melt is about Including reducing to a value less than 10 ppm. Reducing the oxygen content includes adding a reducing agent such as calcium to the melt. Aluminum is added to the melt and is increased until the aluminum content of the melt is greater than about 0.5 weight percent, after which the melt is cast and cast. Preferably, the melt initially has an aluminum content less than about 0.1 weight percent and a carbon content greater than about 0.3 weight percent. Compatible features described anywhere in this specification are applicable to this embodiment.
[0014]
The composition described in U.S. Patent No. 6,099,056 achieved a significant improvement on the low cycle fatigue life of the steel by reducing the titanium content of the steel, thereby reducing the presence of titanium nitride inclusions. It was observed that these inclusions cause fatigue failure. The steel described in U.S. Pat. No. 6,056,048 is strengthened by the addition of aluminum, on the order of about 0.5 weight percent to about 1.3 weight percent, which is a relatively large amount for the steel. We have observed that fatigue failure in final articles cast and processed with this high aluminum steel and similar steels begins with aluminum-oxygen based clustered inclusions (sometimes referred to as “rafts”). Found. These aluminum-oxygen based clusters were traced back to the melting procedure. When the high aluminum steel alloy is melted prior to casting, the aluminum forms an aluminum-oxygen based inclusion cluster in the molten steel. These inclusion clusters remain in the casting and then in the final machined product leading to premature fatigue failure.
[0015]
One approach that may alleviate this problem is to add calcium to the high aluminum steel melt just before casting. However, this study showed that calcium addition to the high aluminum melt just prior to casting was not sufficient to avoid the presence of aluminum-oxygen based content in the final product.
[0016]
Rather, the problem of inclusion is that a melt with a relatively low aluminum content is first prepared, then calcium is added prior to the rest of the aluminum addition, and the aluminum content is reduced to the desired amount, typically in the final product. Has been found to be significantly reduced by going from about 0.5 weight percent to about 1.3 weight percent. Optionally but preferably, calcium is added in the same manner as the aluminum addition. The increased calcium content in the melt reduces the free oxygen used to become aluminum-oxygen based clusters. Calcium reacts with free oxygen in the melt to form a product, such as calcium oxide and / or calcium aluminate, which is no longer free. Following the addition of aluminum, further optional calcium can be added to react with oxygen that may be introduced into the melt during processing of the melt prior to casting. In the final product, the concentration of aluminum-oxygen based clusters is reduced. A reducing agent functionally equivalent to calcium may be used as well.
[0017]
The improved low cycle fatigue life of the final article produced from steel is a result of this change in approach. Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following more detailed description of the preferred embodiment, taken in conjunction with the accompanying drawings which illustrate, by way of example, the principles of the invention. However, the technical scope of the present invention is not limited to this preferred embodiment.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an example of a steel article 20 that can be produced by the technique of the present invention. Article 20 is preferably a shaft used in a gas turbine engine. However, the use of the present invention is not limited to this article.
[0019]
FIG. 2 shows a block diagram that constitutes a preferred approach for practicing the present invention.
As indicated by reference numeral 30, an iron-based alloy is prepared. Iron-based alloys have more iron than any other component. The iron-based alloy contains aluminum present in relatively small amounts of less than about 0.5 weight percent, preferably less than about 0.1 weight percent. Other ingredients are usually present. In a preferred form, the iron-base alloy comprises about 10 weight percent to about 18 weight percent nickel, about 8 weight percent to about 16 weight percent cobalt, about 1 weight percent to about 5 weight percent molybdenum, about 0 weight percent. Less than 5 weight percent aluminum and from about 1 weight percent to about 3 weight percent chromium. Carbon is typically present in the initially prepared iron-based alloy in an amount greater than about 0.3 weight percent, and the carbon content is reduced during the melting process as described below. Titanium is present in an amount less than about 0.1 weight percent, if present. The remainder of the composition is iron and possibly other components that are intentionally present and impurities. (Here all compositions are weight percentages unless otherwise stated).
[0020]
As indicated by reference numeral 32, the alloy is then melted. Melting is preferably accomplished in a vacuum furnace at a pressure that eventually reaches a value below about 50 micrometers pressure. The most preferred vacuum furnace is a vacuum induction melting furnace using a crucible made of aluminum oxide or magnesium oxide.
[0021]
As shown at 34 in FIG. 2, the melting process reduces the free oxygen content of the melt to a low level, resulting in a reaction with aluminum forming an aluminum-oxygen based clustered harmful content. There is almost no free oxygen available. In the preferred inventive approach, the free oxygen content is reduced by two main mechanisms. First, when the pressure in the vacuum chamber is reduced, the carbon and free oxygen react together to form gaseous carbon dioxide and carbon monoxide, which will bubble from the melt. This reaction and bubbling are in a stirred state and the expression “carbon boiling” is used. Carbon boiling does not occur appreciably if the aluminum content is too high, and for this reason, the aluminum content of the initially prepared melt is preferably less than about 0.1 weight percent . However, higher aluminum content may be used if other oxygen reduction techniques are used in the initial stages of melting. The free oxygen content of the melt is preferably less than about 10 ppm by weight at the end of stage 34.
[0022]
As shown at 36 in FIG. 2, a first additive chemical reducing agent, preferably calcium, is added to further reduce the oxygen content of the melt. The calcium addition is preferably in an amount greater than about 200 ppm by weight, and excess calcium is selected to react and bind with substantially all of the free oxygen in the melt. Calcium can be added in any practicable form that results in elemental calcium present in the melt. In developing the technique of the present invention, NiCa was used as a calcium source.
[0023]
As indicated at 38, aluminum is then added to the melt until the final desired aluminum content of the alloy is reached. The preferred aluminum content of the cast alloy is from about 0.5 weight percent to about 1.3 weight percent. The chemical composition of the other components of the melt can be adjusted to their desired final values at this point as well, based on the chemical analysis performed during the melting process.
[0024]
Preferably, the most preferred calcium as the second addition chemical oxidant is added to the melt simultaneously with the aluminum addition in step 38. The second added calcium is preferably from about 100 to about 200 ppm by weight.
[0025]
The first added calcium of stage 36 prior to the aluminum addition of stage 38 and the second added calcium simultaneously performed in stage 38 is to provide a chemical reducing agent in the melt, which is free from chemicals and free oxygen present in the melt. It reacts to become a compound such as calcium oxide or calcium aluminate. These compounds are difficult to cluster. Free oxygen that reacts with the excess aluminum added in step 38 to form an aluminum-oxygen-based species that is susceptible to clustering and ultimately produces undesirable clustered inclusions in the final casting product, No longer exists. In the absence of the processing approach of the present invention, such aluminum-oxygen based clusters are formed and become inclusions in the final product. This inclusion serves as an early fatigue fracture site.
[0026]
Free oxygen tends to diffuse into the melt under vacuum conditions in the vacuum melting furnace and even during the subsequent casting process, which can lead to the formation of aluminum-oxygen clusters. Thus, as shown in step 40 of FIG. 2, after the aluminum is adjusted to its final value in step 38, and before or during the casting process of step 42, the third addition calcium is added to the melt and whatever is present. It is preferable to chemically react with free oxygen. The third added calcium is preferably in an amount from about 50 to about 150 ppm by weight, and most preferably in an amount of about 100 ppm by weight.
[0027]
As indicated at 42, the melt is then cast and solidified. Any practicable fixed mold or continuous casting process can be used.
[0028]
Preferred alloys are forged alloys that are not used in the as-cast form.
Rather, as shown at 44, the casting is machined to the final desired shape, such as the shaft 20 of FIG. Machining 44 can include room temperature processing, higher temperature processing, or heat machining processing. The heat treatment can be used as necessary. Further details of a more preferred casting alloy processing technique can be found in US Pat. No. 5,393,488. The advantage of the technique of the present invention is that the same machining process can be used in this technique as in the conventional technique for generating articles.
[0029]
3 and 4 are ideal microstructures of the article 20. The microstructure of FIG. 3 is for a material produced according to the present invention to which first added calcium 36 has been added. The microstructure of FIG. 4 is for a material produced without the first added calcium 38 prior to the aluminum addition 38 and shows a product not included within the scope of the present invention. In this material of FIG. 4, there are aluminum-oxygen-based clusters 24 that act as inclusions that diffuse throughout the microstructure. These clusters 24 are very large and each typically has a planar area of several hundred square microns in the microstructure. The large clusters 24 may act as a cause of fatigue cracking, particularly as a cause of low cycle fatigue cracking in the final product. In contrast, in the fine structure of FIG. 3, fine particles 26 are present and distributed throughout the fine structure. The particulates 26 are not clustered to a sufficient size to act as a cracking site and to have a strong adverse effect on the low cycle fatigue properties of the final product.
[0030]
The method of the present invention was actually implemented. The results of a comparative test for this article with and without calcium addition are shown in FIG. The technique of the present invention using calcium addition is generally superior and achieves better fatigue results, particularly in the critical low cycle fatigue region towards the left hand of the graph.
[0031]
While specific embodiments of the present invention have been described in detail for purposes of illustration, various modifications and improvements may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the invention is not limited except as by the appended claims.
[0032]
Reference numerals appearing in the claims are not intended to limit the scope of the invention but to facilitate understanding thereof.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a steel shaft according to the present invention.
FIG. 2 is a block flow diagram of a technique for carrying out the present invention.
3 is an ideal microstructure of steel prepared by the technique of FIG.
FIG. 4 is an ideal microstructure of a steel having a composition similar to that shown in FIG. 3 with no calcium added prior to aluminum addition.
FIG. 5 shows alternating pseudo-stress graphs as a cycle function until failure in low cycle fatigue with and without calcium addition.
[Explanation of symbols]
20 Steel articles (shaft)
24 clusters 26 fine particles

Claims (8)

10重量%から18重量%までのニッケル、8重量%から16重量%までのコバルト、1重量%から5重量%までのモリブデン、0.5重量%より少ないアルミニウム、及び1重量%から3重量%までのクロムを有する鉄基合金を準備し、その後で、
真空炉において前記合金を溶融して溶融物にし、その後で、
前記溶融物に重量比で200ppmより多い量の第1添加量のカルシウムを加え、その後で、
前記溶融物にアルミニウムを加え、0.5重量%より多いアルミニウム含有量になるまで前記溶融物のアルミニウム含有量を増加し、その後で、
前記溶融物を鋳造して鋳物にする、
段階を含むことを特徴とする鋼製物品(20)を製造するための方法。
10% to 18% nickel, 8% to 16% cobalt, 1% to 5% molybdenum, less than 0.5% aluminum, and 1% to 3% by weight Prepare an iron-based alloy with up to chromium, then
In a vacuum furnace, the alloy is melted into a melt, then
Adding a first added amount of calcium in an amount greater than 200 ppm by weight to the melt;
Adding aluminum to the melt, increasing the aluminum content of the melt until an aluminum content of greater than 0.5 wt.
Casting the melt into a casting;
A method for producing a steel article (20), characterized in that it comprises a step.
鉄基合金を準備する前記段階が、アルミニウム含有量が0.1重量%より少ない鉄基合金を準備する段階を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。  The method of claim 1, wherein the step of preparing the iron-based alloy comprises the step of preparing an iron-based alloy having an aluminum content of less than 0.1 wt%. 前記合金を溶融する前記段階と同時で、かつ前記溶融物に第1添加量のカルシウムを加える前記段階より前に、前記溶融物の酸素含有量を重量比で10ppmより少ない値になるまで減らす付加的段階が実行されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。  An addition that reduces the oxygen content of the melt to a value less than 10 ppm by weight at the same time as the step of melting the alloy and prior to the step of adding a first addition amount of calcium to the melt. The method according to claim 1, characterized in that a central step is performed. アルミニウムを加える前記段階と同時に、前記溶融物に第2添加量のカルシウムを加える付加的段階が実行されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。  The method of claim 1, wherein an additional step of adding a second addition amount of calcium to the melt is performed simultaneously with the step of adding aluminum. 前記第2添加量のカルシウムが重量比で100から200ppmの量である、請求項に記載の方法。The method of claim 4 , wherein the second addition amount of calcium is in an amount of 100 to 200 ppm by weight. 前記鉄基合金を準備し、その後で、
真空炉において前記合金を溶融して溶融物にする、
段階を含み、前記合金を溶融する前記段階が、
前記真空炉内の圧力を徐々に減らして前記溶融物に炭素沸騰を生じさせ、前記溶融物の酸素含有量を重量比で10ppmより少ない値になるまで減らし、その後で、
前記溶融物に、重量比で200ppmより多い量の第1添加量のカルシウムを加え、その後で、同時に、
前記溶融物にアルミニウムを加え、0.5重量%より多い量になるまで前記溶融物のアルミニウム含有量を増加し、かつ
重量比で100から200ppmの量の第2添加量のカルシウムを前記溶融物に加え、その後で、
前記溶融物に重量比で50から150ppmの量の第3添加量のカルシウムを加え、その後で、
前記溶融物を鋳造して鋳物にし、その後で、
前記鋳物を機械加工する、
段階を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
Preparing the iron-based alloy;
Melting the alloy into a melt in a vacuum furnace,
The step of melting the alloy comprising the steps of:
Gradually reducing the pressure in the vacuum furnace to cause carbon boiling in the melt, reducing the oxygen content of the melt to a value less than 10 ppm by weight,
To the melt, a first addition amount of calcium in an amount greater than 200 ppm by weight is added, and at the same time,
Aluminum is added to the melt, the aluminum content of the melt is increased to an amount greater than 0.5% by weight, and a second addition amount of calcium in an amount of 100 to 200 ppm by weight is added to the melt. And then
A third additive amount of calcium in an amount of 50 to 150 ppm by weight is added to the melt;
Casting the melt into a casting, then
Machining the casting,
The method of claim 1, comprising steps.
アルミニウムを加える前記段階が、0.5重量%から1.3重量%のアルミニウム含有量になるまで前記溶融物のアルミニウム含有量を増加するのに十分なアルミニウムを加える段階を含むことを特徴とする、請求項1又は請求項に記載の方法。The step of adding aluminum comprises adding sufficient aluminum to increase the aluminum content of the melt to an aluminum content of 0.5 wt% to 1.3 wt%. 7. A method according to claim 1 or claim 6 . 前記溶融物を鋳造して鋳物にする前記段階が、
前記溶融物を鋳造して、10重量%から18重量%までのニッケル、8重量%から16重量%までのコバルト、1重量%から5重量%までのモリブデン、0.5重量%から1.3重量%までのアルミニウム、1重量%から3重量%までのクロム、0.3重量%までの炭素、0.1重量%より少ないチタンを含み、残部が鉄と不可避不純物からなる組成を有する鋳物にする、
段階を含むことを特徴とする、請求項1又は請求項に記載の方法。
The step of casting the melt into a casting;
The melt is cast to 10% to 18% nickel, 8% to 16% cobalt, 1% to 5% molybdenum, 0.5% to 1.3%. A casting having a composition comprising up to aluminum by weight, 1 to 3% by weight of chromium, up to 0.3% by weight of carbon, less than 0.1% by weight of titanium, the balance being iron and inevitable impurities. To
7. A method according to claim 1 or claim 6 , comprising steps.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7094273B2 (en) * 2002-03-29 2006-08-22 General Electric Company Fabrication of a high-strength steel article with inclusion control during melting
US20110159175A1 (en) * 2009-12-30 2011-06-30 Jon Raymond Groh Methods for inhibiting corrosion of high strength steel turbine components

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05202411A (en) * 1991-03-18 1993-08-10 Nippon Steel Corp Manufacture of steel
JPH05277679A (en) * 1991-09-12 1993-10-26 Nippon Steel Corp Manufacture of steel material
JPH108217A (en) * 1996-06-14 1998-01-13 Agency Of Ind Science & Technol Stainless steel for steam turbine blade, excellent in pitting corrosion resistance
JP2001240944A (en) * 1999-12-24 2001-09-04 Hitachi Metals Ltd Maraging steel with high fatigue strength, and maragin steel strip using it

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2930690A (en) * 1958-12-24 1960-03-29 Universal Cyclops Steel Corp Production of aluminum containing iron base alloys
US3230074A (en) * 1962-07-16 1966-01-18 Chrysler Corp Process of making iron-aluminum alloys and components thereof
US4213780A (en) 1978-07-12 1980-07-22 Lava Crucible Refractories Co. Method of introducing calcium and calcium alloys into a vessel of molten metal
US4414023A (en) 1982-04-12 1983-11-08 Allegheny Ludlum Steel Corporation Iron-chromium-aluminum alloy and article and method therefor
US5268141A (en) 1985-04-26 1993-12-07 Mitsui Engineering And Ship Building Co., Ltd. Iron based alloy having low contents of aluminum silicon, magnesium, calcium, oxygen, sulphur, and nitrogen
US5393488A (en) 1993-08-06 1995-02-28 General Electric Company High strength, high fatigue structural steel
SE9704753L (en) * 1997-12-17 1998-11-09 Haldex Garphyttan Ab Ways to make cold drawn wire of ESR remelted stainless steel and cold drawn wire
US5945067A (en) 1998-10-23 1999-08-31 Inco Alloys International, Inc. High strength corrosion resistant alloy
EP1111080B1 (en) * 1999-12-24 2007-03-07 Hitachi Metals, Ltd. Maraging steel having high fatigue strength and maraging steel strip made of same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05202411A (en) * 1991-03-18 1993-08-10 Nippon Steel Corp Manufacture of steel
JPH05277679A (en) * 1991-09-12 1993-10-26 Nippon Steel Corp Manufacture of steel material
JPH108217A (en) * 1996-06-14 1998-01-13 Agency Of Ind Science & Technol Stainless steel for steam turbine blade, excellent in pitting corrosion resistance
JP2001240944A (en) * 1999-12-24 2001-09-04 Hitachi Metals Ltd Maraging steel with high fatigue strength, and maragin steel strip using it

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EP1514947A1 (en) 2005-03-16
DE60301164D1 (en) 2005-09-08
DE60313608T2 (en) 2008-01-31

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